Informace

8.1: Úvod do krytosemenných rostlin - biologie


Učební cíle

  • Porovnávejte a kontrastujte jednoděložné a eudikotové.
  • Rozlišujte mezi jednoděložnými a eudikotovými květy a listy.

Z více než 400 rodin krytosemenných rostlin asi 80 z nich spadá do jednoho kladu, tzv jednoděložných rostlin protože jejich semena mají pouze jeden děložní klíč. Zbytek má semena, která produkují dva dva kotyledony (obrázek ( PageIndex {1} )). Tato skupina zahrnuje některé rané divergující krytosemenné rostliny (čeledi ANA a magnoliidy), ale velká většina z nich zaujímá jeden kladu zvaný eudikoti. Kromě vývojových rysů existuje několik morfologických a anatomických rysů, které můžete použít k rozlišení těchto skupin.

Monocots

Jednoděložné rostliny mají v osivu jediný děložní list, v listech rovnoběžnou žilnatost (obrázek ( PageIndex {2} )), části květů v násobcích tří (3-merous, viz obrázek ( PageIndex {3} )) a cévní svazky rozptýlené po stonku v soustředných kruzích. Jednoděložné rostliny nemají skutečný druhotný růst, ačkoli některé (například bambusové) tvoří tuhé, dřevnaté stonky.

Monocots zahrnují:

  • palmy (Arecaceae)
  • orchideje (Orchidaceae)
  • sladké brambory (Dioscoreaceae)
  • lilie, cibule, chřest (Liliaceae)
  • banány (Musaceae)
  • a všechny trávy (Poaceae), mezi něž patří mnoho z našich nejvýznamnějších rostlin jako např
    • kukuřice
    • pšenice
    • rýže
    • a všechna ostatní obilná zrna, na kterých jsme tak závislí na potravinách, stejně jako
    • cukrová třtina a bambus

Eudicoti

Eudicoti mají v semenech dva děložní lístky, v listech síťovanou žilnatost (obrázek ( PageIndex {4} )), části květů v násobcích 4 nebo 5 (4-merous nebo 5-merous, viz obrázek ( PageIndex { 5} )) a cévní svazky ve stonku uspořádané v radiálním vzoru jako paprsky kola.


  1. Esej o úvodu do kvetoucích rostlin
  2. Esej o angiospermské odvozené charakteristice kvetoucích rostlin
  3. Esej o rozmanitosti kvetoucích rostlin
  4. Esej o ovoci a semenu kvetoucích rostlin

1. Esej o úvodu do kvetoucích rostlin:

Kvetoucí rostliny nebo krytosemenné rostliny (Angiospermae nebo Magnoliophyta) jsou nejrozmanitější skupinou suchozemských rostlin. Kvetoucí rostliny a gymnospermy jsou jediné existující skupiny semenných rostlin. Kvetoucí rostliny se od ostatních semen odlišují řadou apomorfií neboli odvozených charakteristik.

Předkové kvetoucích rostlin se odchýlili od gymnospermů zhruba před 245–202 miliony let a první kvetoucí rostliny, o nichž je známo, že existují, jsou před 140 miliony let. Rozšířily se asi před 100 miliony let, ale nahradily jehličnany jako dominantní stromy teprve před asi 60 až 100 miliony let.

2. Esej o odvozené charakteristice krytosemenných rostlin kvetoucích rostlin:

Květiny, které jsou reprodukčními orgány kvetoucích rostlin, jsou tím nejpozoruhodnějším rysem, který je odlišuje od ostatních semenných rostlin. Květiny pomáhají krytosemenným rostlinám tím, že umožňují širší škálu přizpůsobivosti a rozšiřují jim otevřené ekologické mezery. To umožnilo kvetoucím rostlinám do značné míry ovládnout suchozemské ekosystémy.

Tyčinky se dvěma páry pylových pytlů:

Tyčinky jsou mnohem lehčí než odpovídající orgány gymnospermů a přispěly k diverzifikaci krytosemenných rostlin časem přizpůsobením se specializovaným syndromům opylování, jako jsou například konkrétní opylovači. Tyčinky se také časem změnily, aby se zabránilo samooplodnění, což umožnilo další diverzifikaci, což krytosemenným rostlinám nakonec zaplnilo více mezer.

Redukované mužské části, tři buňky:

Samčí gametofyt u krytosemenných rostlin je ve srovnání s rostlinami semen gymnospermu významně zmenšen. Menší pyl zkracuje dobu od opylení - pylové zrno dosahující samičí rostliny - po oplodnění vaječníku v gymnospermech k oplodnění může dojít až rok po opylení, zatímco u krytosemenných rostlin oplodnění začíná velmi brzy po opylení. Kratší doba vede k tomu, že rostliny krytosemenných rostlin osiva dřív a rychleji než gymnospermy, což je výrazná evoluční výhoda.

Uzavřený plodol obklopující vajíčka (plodem může být plodol nebo plodol a části příslušenství).

Uzavřený obal krytosemenných rostlin také umožňuje adaptaci na specializované opylovací syndromy a kontroly. To pomáhá předcházet samooplodnění a tím zachovává zvýšenou rozmanitost. Jakmile je vaječník oplodněn, carpel a některé okolní tkáně se vyvinou v ovoce. Toto ovoce často slouží jako atraktant pro zvířata šířící semena. Výsledný kooperativní vztah představuje další výhodu krytosemenných rostlin v procesu rozptýlení.

Redukovaný ženský gametofyt, sedm buněk s osmi jádry:

Redukovaný samičí gametofyt, stejně jako redukovaný samčí gametofyt, může být adaptací umožňující rychlejší set semen, což nakonec vede k takovým adaptacím kvetoucích rostlin, jako jsou roční životní cykly bylin, což kvetoucím rostlinám umožní zaplnit ještě více výklenků.

Tvorba endospermu obvykle začíná po oplodnění a před prvním dělením zygoty. Endosperm je vysoce výživná tkáň, která může poskytnout potravu pro vyvíjející se embryo, kotyledony a někdy i pro sazenice, když se poprvé objeví.

Tyto rozlišující vlastnosti dohromady činí z krytosemenných rostlin nejrozmanitější a nejpočetnější suchozemské rostliny a komerčně nejdůležitější skupinu pro člověka. Hlavní výjimkou dominance suchozemských ekosystémů kvetoucími rostlinami je jehličnatý les.

Suchozemské rostliny existují asi 425 milionů let. Rané suchozemské rostliny se pohlavně rozmnožovaly bičíkovitými plavacími spermaty jako zelené řasy, ze kterých se vyvinuly. Adaptací na terrestrializaci byl vývoj vzpřímené meiosporangie pro rozptýlení spórami do nových stanovišť. Tato funkce chybí u potomků jejich nejbližších příbuzných řas, zelených řas Charophycean.

Pozdější pozemská adaptace proběhla s retencí delikátního, vaskulárního sexuálního stadia, gametofytu, v tkáních vaskulárního sporofytu. K tomu došlo spíše klíčením spor v rámci sporangií než uvolňováním spor, jako u nesemenných rostlin. Aktuální příklad toho, jak se to mohlo stát, lze vidět na předčasném klíčení spor v Sellaginella, mechu.

Výsledkem pro předky krytosemenných rostlin bylo jejich uzavření do pouzdra, semene. První rostliny nesoucí semena, jako je ginkgo, a jehličnaté stromy (například borovice a jedle), nevyráběly květiny. Je zajímavé, že pylová zrna (samci) Ginkga a cykasy produkují pár bičíkovitých mobilních spermií, které ‘ proplují ’ dolů vyvíjející se pylovou trubicí k samičce a jejím vajíčkům.

Zjevně náhlý výskyt relativně moderních květin ve fosilním záznamu představoval pro evoluční teorii takový problém, že jej Charles Darwin nazýval ‘abominable mystery ’. Fosilní záznamy se však od dob Darwina rozrůstaly a nedávno objevené fosílie krytosemenných rostlin, jako je Archaefructus, spolu s dalšími objevy fosilních gymnospermů naznačují, jak bylo možné charakteristiky krytosemenných rostlin získat v řadě kroků.

Několik skupin vyhynulých gymnospermů, zejména kapradí semen, bylo navrženo jako předchůdci kvetoucích rostlin, ale neexistuje žádný souvislý fosilní důkaz, který by přesně ukazoval, jak se květiny vyvíjely. Byly navrženy některé starší fosilie, jako například svrchní trias Sanmiguelia. Na základě současných důkazů někteří navrhují, aby se předkové krytosemenných rostlin lišili od neznámé skupiny gymnospermů během pozdního triasu (před 245–202 miliony let).

Úzký vztah mezi krytosemennými rostlinami a gnetofyty, navržený na základě morfologických důkazů, byl nedávno sporný na základě molekulárních důkazů, které naznačují, že místo toho jsou gnetofyty těsněji spjaty s jinými gymnospermy.

Nejdříve známá makrofosilie krytosemenných rostlin, Archaefructus liaoningensis, je datována do doby asi 125 milionů let BP (křídové období), zatímco pyl považovaný za původ krytosemenných rostlin bere fosilní záznamy zpět asi na 130 milionů let BP. Existují však nepřímé chemické důkazy o existenci krytosemenných rostlin již před 250 miliony let.

Oleanane, sekundární metabolit produkovaný mnoha kvetoucími rostlinami, byl nalezen v permských usazeninách tohoto věku společně s fosiliemi gigantopteridů. samotné kvetoucí rostliny.

Nedávná analýza DNA (molekulární systematika) ukazuje, že Amborella trichopoda, nalezená na tichomořském ostrově Nová Kaledonie, patří do sesterské skupiny ostatních kvetoucích rostlin a morfologické studie naznačují, že má rysy, které mohly být charakteristické pro nejranější kvetoucí rostliny .

Velké záření krytosemenných rostlin, kdy se ve fosilních záznamech objevuje velká rozmanitost krytosemenných rostlin, nastalo ve střední křídě (přibližně před 100 miliony let). Studie z roku 2007 však odhadovala, že k rozdělení pěti nejnovějších (rodu Ceratophyllum, čeledi Chloranthaceae, eudicotů, magnoliidů a jednoděložných rostlin) osmi hlavních skupin došlo zhruba před 140 miliony let.

Na konci křídy se zdá, že krytosemenné rostliny ovládaly prostředí dříve obsazené kapradinami a cycadofyty, ale velké stromy vytvářející baldachýn nahradily jehličnany, protože dominantní stromy se nacházely jen blízko konce křídy před 65 miliony let nebo dokonce později, na začátku třetihor.

K vyzařování bylinného krytosemenného rostliny došlo mnohem později. Přesto se mnoho fosilních rostlin rozpoznatelných jako patřících k moderním rodinám (včetně buku, dubu, javoru a magnólie) objevilo již na konci křídy.

Obecně se předpokládá, že funkcí květin bylo od začátku zapojení mobilních zvířat do jejich reprodukčních procesů. To znamená, že pyl může být rozptýlen, i když květina není jasně zbarvená nebo podivně tvarovaná tak, aby přitahovala zvířata, ale tím, že vynaloží energii potřebnou k vytvoření takových vlastností, mohou krytosemenné rostliny získat pomoc zvířat, a tak se reprodukovat efektivněji.

Ostrovní genetika poskytuje jedno navrhované vysvětlení náhlého, plně vyvinutého vzhledu kvetoucích rostlin. Ostrovní genetika je obecně považována za běžný zdroj speciace, zvláště pokud jde o radikální adaptace, které, jak se zdá, vyžadovaly nižší přechodné formy.

Kvetoucí rostliny se mohly vyvinout v izolovaném prostředí, jako je ostrov nebo ostrovní řetězec, kde rostliny, které je nesou, dokázaly vyvinout vysoce specializovaný vztah s určitým konkrétním zvířetem (například vosou).

Takový vztah s hypotetickou vosou přenášející pyl z jedné rostliny do druhé podobně, jako to dnes dělají vosy fíkové, by mohlo vést k tomu, že rostlina (rostliny) i jejich partneři si vyvinou vysoký stupeň specializace. Všimněte si, že příkladem vosy nejsou náhodné včely, které se zjevně vyvinuly specificky díky vzájemným vztahům rostlin, pocházejí z vos.

Na distribuci semen se podílejí také zvířata. Ovoce, které vzniká zvětšováním částí květů, je často nástrojem k rozptylu semen, který láká zvířata k jídlu nebo je jinak ruší, přičemž náhodně rozptýlí semena, která obsahuje. Zatímco mnoho takovýchto vzájemných vztahů zůstává příliš křehkých na to, aby přežilo konkurenci a široce se rozšířilo, kvetení se ukázalo být neobvykle účinným prostředkem reprodukce, kdy se šíření (bez ohledu na jeho původ) stalo dominantní formou života suchozemských rostlin.

Ontogeneze květů využívá kombinaci genů, které jsou normálně zodpovědné za tvorbu nových výhonků.Nejprimitivnější květiny mají různý počet částí květů, často oddělené od sebe (ale v kontaktu).

Květy by měly tendenci růst ve spirále, být bisexuální (v rostlinách to znamená jak samčí, tak samičí část na stejném květu) a dominovat jí vaječník (samičí část). Jak květiny rostly pokročileji, některé variace vyvinuly části spojené dohromady, s mnohem konkrétnějším počtem a designem, a buď s konkrétními pohlavími na květinu nebo rostlinu, nebo alespoň ‘ovary podřadné ’.

Vývoj květin pokračuje až do dnešních dnů, moderní květiny byly lidmi tak hluboce ovlivněny, že některé z nich nelze v přírodě opylovat. Mnoho moderních, domestikovaných květin bývalo prostým plevelem, který rašil jen tehdy, když byla narušena půda.

Někteří z nich měli tendenci růst s lidskými plodinami, možná už s nimi měli symbiotické vztahy mezi doprovodnými rostlinami a ti nejhezčí se kvůli své kráse neroztrhli a vytvořili si závislost a zvláštní přizpůsobení lidské náklonnosti.

Botanický termín ‘Angiosperm ’, ze starověkého Řecka, angeion (nádoba, nádoba) a (semeno), byl vytvořen ve formě Angiospermae Paulem Hermannem v roce 1690, jako název té jedné z jeho hlavních divizí říše rostlin.

To zahrnovalo kvetoucí rostliny, které mají semena uzavřená v tobolkách, odlišená od jeho Gymnospermae, nebo kvetoucí rostliny s plody achenial nebo schizo-carpic, přičemž celé ovoce nebo každý jeho kus je zde považován za semeno a nahý. Termín a jeho antonymum udržoval Carolus Linnaeus ve stejném smyslu, ale s omezeným použitím, ve jménech rozkazů své třídy Didynamia.

Jeho použití s ​​jakýmkoli přístupem k jeho modernímu rozsahu bylo možné až po roce 1827, kdy Robert Brown založil existenci skutečně nahých vajíček v Cycadeae a Coniferae a aplikoval na ně název Gymnosperms. Od té doby, dokud byly tyto Gymnospermy, jak bylo obvyklé, považovány za dvouděložné kvetoucí rostliny, termín Angiosperm byl používán protikladně botanickými spisovateli, s různým rozsahem, jako název skupiny pro jiné dvouděložné rostliny.

V roce 1851 Hofmeister objevil změny, ke kterým došlo v embryonálním vaku kvetoucích rostlin, a určil jejich správný vztah ke kryptogamii. Tím byla stanovena pozice Gymnosperms jako třídy odlišné od dvouděložných rostlin a termín angiosperm pak postupně začal být přijímán jako vhodné označení pro všechny kvetoucí rostliny jiné než Gymnosperms, včetně tříd dvouděložných a jednoděložných. V tomto smyslu se tento termín dnes používá.

Ve většině taxonomií jsou kvetoucí rostliny považovány za souvislou skupinu. Nejpopulárnějším popisným názvem byl Angiospermae (Angiosperms), přičemž druhou volbou byla Anthophyta (‘kvetoucí rostliny ’). Tato jména nejsou spojena s žádnou hodností. Systém Wettstein a systém Engler používají název Angiospermae v přiřazené hodnosti dělení.

Systém Reveal ošetřoval kvetoucí rostliny jako subdivizi Magnoliophytina, ale později ji rozdělil na Magnoliopsida, Liliopsida a Rosopsida. Systém Takhtajan a Cronquist zacházejí s touto skupinou v hodnosti rozdělení, což vede ke jménu Magnoliophyta (z příjmení Magnoliaceae).

Systém Dahlgren a Thorne (1992) zacházejí s touto skupinou v hodnosti třídy, což vede ke jménu Magnoliopsida. Systém APG z roku 1998 a systém APG II z roku 2003 jej však nepovažují za formální taxon, ale považují jej spíše za kladu bez formálního botanického názvu a pro tuto kladu používají název krytosemenné rostliny.

Interní klasifikace této skupiny prošla značnou revizí. Systém Cronquist, navržený Arthurem Cronquistem v roce 1968 a publikovaný v plné formě v roce 1981, je stále široce používán, ale už se nevěří, že přesně odráží fylogenezi.

V poslední době se začala objevovat obecná shoda o tom, jak by měly být uspořádány kvetoucí rostliny, díky práci skupiny Angiosperm Phylogeny Group, která publikovala vlivnou reklasifikaci krytosemenných rostlin v roce 1998. Aktualizace zahrnující novější výzkum byla publikována jako APG II v roce 2003 .

Nedávné studie, jak uvádí APG, ukazují, že jednoděložní jedinci tvoří holofyletickou nebo monofyletickou skupinu, tato kladu nese název jednoděložné rostliny. Dikoti však nejsou (jsou paraphyletickou skupinou). Nicméně v dicotech existuje monofyletická skupina, nazývaná eudicoti nebo tricolpates, a zahrnující většinu dvouděložných. Název tricolpates pochází z typu pylu, který se v této skupině vyskytuje široce.

Název eudicots je tvořen kombinací dvouděložných rostlin s předponou eu- (z řečtiny pro ‘well ’, nebo ‘good ’, botanicky označující ‘true ’), protože eudicots sdílejí znaky tradičně přisuzované dicots , jako jsou květiny se čtyřmi nebo pěti částmi (čtyři nebo pět okvětních lístků, čtyři nebo pět sepals).

Oddělení této skupiny eudikotů od zbytku (bývalých) dvouděložných listů zanechává zbytek, kterému se někdy říká neformální paleodikoty (řecká předpona ‘palaeo-‘means ‘old ’). Protože tato skupina zbytků není monofyletická, jedná se pouze o termín pohodlí.

3. Esej o rozmanitosti kvetoucích rostlin:

Počet druhů kvetoucích rostlin se odhaduje na 250 000 až 400 000. Počet rodin v APG (1998) byl 462. V APG II (2003) není vypořádán maximálně 457, ale v rámci tohoto počtu je 55 volitelných segregátů, takže minimální počet rodin v tomto systému je 402 .

Rozmanitost kvetoucích rostlin není rovnoměrně rozložena. Téměř všechny druhy patří do kladů eudikotů (75%), jednoděložných rostlin (23%) a magnoliidů (2%). Zbývajících 5 kladů obsahuje celkem něco málo přes 250 druhů, tj. Méně než 0,1 procenta rozmanitosti kvetoucích rostlin, rozdělených mezi 9 rodin.

Množství a složitost tkání v kvetoucích rostlinách převyšuje Gymnosperms. Cévní svazky stonku jsou uspořádány tak, že xylém a floém tvoří soustředné prstence.

U dvouděložných jsou svazky ve velmi mladém stonku uspořádány do otevřeného prstence, oddělujícího centrální dřeň od vnější kůry. V každém svazku oddělujícím xylem a floem je vrstva meristému nebo aktivní formativní tkáně známé jako kambium. Vytvořením vrstvy kambia mezi svazky (mezifascikální kambium) se vytvoří úplný prstenec a pravidelný pravidelný nárůst tloušťky je výsledkem vývoje xylému uvnitř a floému na vnější straně.

Měkký floém se rozdrtí, ale tvrdé dřevo přetrvává a tvoří převážnou část stonku a větví dřevnaté trvalky. Vzhledem k rozdílům v charakteru prvků produkovaných na začátku a na konci sezóny je dřevo vyznačeno v příčném řezu do soustředných prstenců, jeden pro každé období růstu, nazývaný letokruhy.

Mezi jednoděložnými jsou svazky početnější v mladém stonku a jsou rozptýleny v zemské tkáni. Neobsahují kambium a po vytvoření se stonek zvětšuje pouze ve výjimečných případech.

Tradičně jsou kvetoucí rostliny rozděleny do dvou skupin, které se v systému Cronquist nazývají Magnoliopsida (v hodnosti třídy, vytvořené z příjmení Magnoliacae) a Liliopsida (v hodnosti třídy, vytvořené z příjmení Liliaceae).

Další popisná jména povolená článkem 16 ICBN zahrnují dvouděložné nebo dvouděložné a jednoděložné nebo jednoděložné, které mají dlouhou historii používání. V angličtině může být člen každé skupiny nazýván dvouděložný (množné dvouděložné) a jednoděložný (množné jednoděložné) nebo zkráceně jako dvouděložný (množné dvouděložné) a jednoděložný (množný jednoděložný).

Tato jména pocházejí z pozorování, že dvouděložné rostliny mají v každém semeni nejčastěji dva kotyledony neboli embryonální listy. Jednoděložné rostliny mají obvykle pouze jeden, ale pravidlo není absolutní ani jedno. Z diagnostického hlediska počet kotyledonů není nijak zvlášť praktický ani spolehlivý.

Charakteristickým rysem krytosemenných rostlin je květ. Květiny vykazují pozoruhodné variace ve formě a zpracování a poskytují nejdůvěryhodnější vnější charakteristiky pro navazování vztahů mezi druhy krytosemenných rostlin. Funkcí květu je zajistit oplodnění vajíčka a vývoj plodů obsahujících semena. Květinový aparát může vzniknout terminálně na výhonku nebo z paždí listu (kde se řapík přichytí ke stonku).

Občas, stejně jako u fialek, květina vyvstane jednotlivě v paždí obyčejného listového listu. Typičtěji je květonosná část rostliny ostře odlišena od listonosné nebo vegetativní části a tvoří více či méně komplikovaný větvový systém nazývaný květenství.

Reprodukční buňky produkované květinami jsou dvojího druhu. Mikrospory, které se rozdělí na pylová zrna, jsou buňkami ‘male ’ a jsou neseny v tyčinkách (nebo mikroporofylech). Buňky ‘female ’ zvané megaspóry, které se rozdělí na vajíčkovou buňku (megagametogeneza), jsou obsaženy ve vajíčku a uzavřeny v plodnici (neboli megasporofylu).

Květina se může skládat pouze z těchto částí, jako u vrby, kde každá květina obsahuje pouze několik tyčinek nebo dva plodolisty. Obvykle jsou přítomny další struktury, které slouží k ochraně sporofylů a k vytvoření obálky atraktivní pro opylovače. Jednotliví členové těchto okolních struktur jsou známí jako sepaly a okvětní lístky (nebo okvětní lístky v květech, jako je magnólie, kde sepaly a okvětní lístky nelze navzájem odlišit).

Vnější řada (kalich sepálů) je obvykle zelená a podobná listům a slouží k ochraně zbytku květu, zejména pupenu. Vnitřní řada (koruna okvětních lístků) je obecně bílá nebo jasně zbarvená a má jemnější strukturu. Funguje tak, že přitahuje opylovače hmyzu nebo ptáků.

Přitahování se děje barvou, vůní a nektarem, který může být vylučován v některé části květiny. Vlastnosti, které přitahují opylovače, představují popularitu květin a kvetoucích rostlin mezi lidmi.

Zatímco většina květů je dokonalých nebo hermafroditů (majících mužskou i ženskou část ve stejné květinové struktuře), kvetoucí rostliny vyvinuly četné morfologické a fyziologické mechanismy ke snížení nebo zabránění samooplodnění.

Heteromorfní květiny mají krátké plodolisty a dlouhé tyčinky, nebo naopak, takže opylovači zvířat nemohou snadno přenášet pyl na pestík (receptivní část plodoletu). Homomorfní květiny mohou využívat biochemický (fyziologický) mechanismus nazývaný vlastní nekompatibilita, aby rozlišovaly mezi self-a non-self-pylová zrna. U jiných druhů jsou samčí a samičí části morfologicky odděleny a vyvíjejí se na různých květech.

Dvojité oplodnění se týká procesu, ve kterém dvě spermie oplodňují buňky ve vaječníku. Tento proces začíná, když pylové zrno ulpívá na stigmatu pestíku (ženská reprodukční struktura), vyklíčí a vyroste z něj dlouhá pylová trubice. Zatímco tato pylová trubice roste, haploidní generativní buňka putuje trubicí za jádrem zkumavky.

Generativní buňka se dělí mitózou za vzniku dvou haploidních (n) spermatických buněk. Jak pylová trubice roste, dostává se ze stigmatu, do stylu a do vaječníku. Zde pylová trubice dosáhne mikropylu vajíčka a stráví cestu do jednoho ze synergidů, čímž uvolní její obsah (včetně spermatických buněk).

Synergid, že buňky byly uvolněny do degenerací a jedno spermie si razí cestu k oplodnění vaječné buňky za vzniku diploidní (2n) zygoty. Druhá spermie se spojuje s oběma jádry centrálních buněk a vzniká triploidní (3n) buňka. Jak se zygota vyvíjí na embryo, triploidní buňka se vyvíjí do endospermu, které slouží jako zásobování embrya potravou. Z vaječníku se nyní vyvine ovoce a z vajíčka se vyvine semeno.

4. Esej o ovoci a semenu kvetoucích rostlin:

Jak vývoj embrya a endospermu pokračuje v embryonálním vaku, stěna vaku se zvětšuje a spojuje se s nucellus (který se rovněž zvětšuje) a integumentem za vzniku semenného pláště. Stěna vaječníků se vyvíjí a tvoří ovoce nebo oplodí, jehož forma je úzce spojena se způsobem distribuce semene.

Povaha semenného obalu má jednoznačný vztah k povaze ovoce. Chrání embryo a pomáhají při šíření, mohou také přímo podporovat klíčení. Mezi rostlinami s neopadavými plody ovoce obecně poskytuje ochranu embryu a zajišťuje šíření. V tomto případě je semenná srst jen mírně vyvinutá. Pokud je ovoce dehiscentní a semeno je odkryté, je semenný obal obecně dobře vyvinutý a musí plnit funkce, které ovoce jinak vykonává.

Zemědělství je téměř zcela závislé na krytosemenných rostlinách, a to přímo nebo nepřímo prostřednictvím krmiva pro hospodářská zvířata. Ze všech čeledí rostlin je zdaleka nejdůležitější Poaceae neboli čeleď trávy, která poskytuje převážnou část všech krmných zásob (rýže, kukuřice, kukuřice, pšenice, ječmen, žito, oves, perlové proso, cukrová třtina, čirok). Na druhém místě je rodina Fabaceae neboli luštěnin.

Velmi důležité jsou také čeledi Solanaceae nebo lilek (mimo jiné brambory, rajčata a papriky), čeledi Cucurbitaceae nebo tykev (také včetně dýní a melounů), čeledi Brassicaceae nebo hořčice (včetně řepky a zelí) , a Apiaceae, nebo petrželová rodina. Mnoho z našich plodů pochází z čeledi Rutaceae nebo rue a Rosaceae neboli růžové (včetně jablek, hrušek, třešní, meruněk, švestek atd.).

V některých částech světa mají některé jednotlivé druhy prvořadý význam z důvodu jejich rozmanitosti použití, například kokosový ořech (Cocos nucifera) na tichomořských atolech a olivový (Olea europaea) ve středomořské oblasti.

Kvetoucí rostliny také poskytují ekonomické zdroje ve formě dřeva, papíru, vláken (mimo jiné bavlny, lnu a konopí), léků (digitalis, kafr), dekorativních a krajinářských rostlin a mnoha dalších využití. Hlavní oblastí, ve které je ostatní závody překonávají, je produkce dřeva.


Květiny

Květy jsou upravené listy nebo sporofyly uspořádané kolem centrální nádoby. Ačkoli se vzhledově velmi liší, prakticky všechny květiny obsahují stejné struktury: sepaly, okvětní lístky, plodolisty a tyčinky. Stopka obvykle připevňuje květinu k vlastní rostlině. Přeslen sepalů (souhrnně nazývaných kalich) je umístěn na bázi stopky a uzavírá neotevřený květní pupen. Sepaly jsou obvykle fotosyntetické orgány, i když existují určité výjimky. Například koruna v liliích a tulipánech se skládá ze tří sepals a tří okvětních lístků, které vypadají prakticky identicky. Okvětní lístky, souhrnně koruna, jsou umístěny uvnitř přeslenu sepals a mohou zobrazovat živé barvy, aby přilákaly opylovače. Sepaly a okvětní lístky spolu tvoří okvětí. Sexuální orgány, samice gynoecium a mužské androecium jsou umístěny ve středu květiny. Typicky jsou sepaly, okvětní lístky a tyčinky připevněny k nádobě na základně gynoecium, ale gynoecium může být také umístěno hlouběji v nádobě, přičemž ostatní květinové struktury jsou připevněny nad ní.

Jak je znázorněno na (obrázku), nejvnitřnější částí dokonalé květiny je gynoecium, místo v květu, kde se tvoří vajíčka. Ženská reprodukční jednotka se skládá z jednoho nebo více plodolistů, z nichž každý má stigma, styl a vaječník. Stigma je místo, kde se pyl ukládá buď větrem, nebo opylujícím článkonožcem. Lepkavý povrch stigmatu zachycuje pylová zrna a styl je spojovací strukturou, skrz kterou pylová trubice poroste a dosáhne vaječníku. Ve vaječníku je jeden nebo více vajíček, z nichž se každý nakonec vyvine v semeno. Struktura květů je velmi různorodá a plodolisty mohou být singulární, vícenásobné nebo srostlé. (Několik srostlých plodolů obsahuje pestík.) Androecium neboli mužská reprodukční oblast se skládá z více tyčinek obklopujících centrální plodolist. Tyčinky se skládají z tenké stopky zvané vlákno a váčkovité struktury zvané prašník. Vlákno podporuje prašník, kde jsou mikropóry produkovány meiózou a vyvíjejí se do zrn haploidního pylu nebo samčích gametofytů.



Režimy reprodukce v krytosemenných rostlinách (s diagramy) | Botanika

Pojďme provést hloubkovou studii způsobů reprodukce v krytosemenných rostlinách. Po přečtení tohoto článku se dozvíte o: 1. Úvod do režimů reprodukce 2. Různé režimy reprodukce v krytosemenných rostlinách.

Úvod do režimů reprodukce:

U krytosemenných rostlin nebo kvetoucích rostlin existuje několik způsobů reprodukce. Obecně jsou uspořádány do dvou velkých skupin reprodukce, tj. (I) asexuální nebo vegetativní a (ii) sexuální typy.

Při asexuální nebo vegetativní reprodukci jsou potomci produkováni ze somatických buněk, zatímco v sexuální reprodukci dochází k fúzi mužských a ženských gamet.

V případě vegetativního rozmnožování je jakákoli část rostliny, tj. Stonek, kořen nebo list, schopná kromě plnění svých sexuálních funkcí vyrůst v novou rostlinu. Někdy se v některých rostlinách vyvíjejí pupeny a bulbily, které se vyvíjejí do nových rostlin.

Při sexuální reprodukci se gamety z mužských a ženských orgánů květu spojí a vytvoří zygotu. U krytosemenných rostlin se tyto orgány obecně nazývají androecium a gynoecium.

V některých rostlinách se vyskytují určité zvláštní způsoby reprodukce, které jsou běžně známé jako partenogeneze, sporofytické pučení, polyembryonie, apomixis, apospory a mikro propagace. Produkce syntetických nebo umělých semen je také možná prostřednictvím tkáňové kultury.

Různé režimy reprodukce v krytosemenných rostlinách:

Sexuální reprodukce:

Květina je vysoce specializovaný reprodukční výhon. Každá typická květina se skládá ze čtyř odlišných typů členů uspořádaných do čtyř samostatných, ale těsně nasazených přeslenů, jeden nad druhým, na vrcholu dlouhé nebo krátké stopky. Dolní dva přesleny se nazývají pomocné přesleny a horní dva podstatné nebo reprodukční přesleny, protože pouze tyto dva se přímo týkají reprodukce.

Esenciální přesleny se skládají ze dvou druhů sporofylů: mikrosporofyly nebo tyčinky a megasporofyly nebo plodolisty. Oba druhy sporofylů mohou být přítomny v květu (hermafroditový květ), nebo u některých typů může být viděn pouze jeden (jednopohlavný květ).

Toto je mužský přeslen květiny. Skládá se z tyčinek nebo mikrosporofylů, které jsou považovány za mužský orgán květu. Každá tyčinka se skládá ze tří částí, tj. Vlákna, prašníku a pojiva. Anther filament je štíhlá stopka tyčinky a prašník je rozšířená hlava nesená filamentem na jeho špičce.

Každý se obvykle skládá ze dvou laloků spojených dohromady jakýmsi středním žebrem, pojivem. Prašník nese čtyři komory nebo pylové vaky, z nichž každá je naplněna pylovými zrny nebo mikrosporami. V pylových váčcích se ve velkém produkují pylová zrna.

Jedná se o ženský přeslen a jeho součásti jsou známé jako plodolisté nebo megasporofyly. Gyneceum neboli pestík se skládá z vaječníku, stylu a stigmatu. Nabobtnalá bazální část gynoecia, která tvoří jednu nebo více komor, se nazývá vaječník. Malá zaoblená hlava gynoecia je známá jako stigma.

Vaječník obsahuje jedno nebo více malých, kulatých nebo oválných těl podobných vajíčkům, která jsou základem semen a jsou známá jako vajíčka. Každá vajíčka obklopuje velkou oválnou buňku známou jako embryonální vak. Při zrání z vaječníku vychází ovoce a z vajíček semena.

Embryo vak = ženský gametofyt

Prašník (pylový pytel) = Microsporangium

Klíčící pylové zrno = samčí gametofyt

Reprodukční proces v krytosemenných rostlinách je následující:

Vývoj mužského gametofytu:

Microsporangium (pylový vak):

Epidermis je vnější vrstva mikrosporangia. Buňky epidermis jsou obecně natažené a zploštělé. Vrstva vedle epidermis je endothecium nebo vláknitá vrstva. Zpravidla se vývojem vláknitých pásů zahušťování stává endothecium hygroskopickým, a je tedy zodpovědné hlavně za dehiscenci zralého prašníku.

Prašník je obvykle dvouboký, obsahuje dvě podélně probíhající komory nebo pylové vaky na lalok. Každá komora obsahuje velké množství pylových zrn. Prašní stěna se skládá ze 4 až 5 vrstev. Nejvnitřnější vrstva těchto stěnových vrstev se vyvíjí do jednovrstvého tapetu.

Tapetální vrstva má velký fyziologický význam, protože veškerý potravinový materiál vstupující do sporogenní tkáně difunduje touto vrstvou. Buňky tapetové vrstvy se nakonec dezorganizují. Tapetum tedy vytváří výživnou vrstvu pro vyvíjející se mikrospory.

Buňky endothecia jsou tenkostěnné podél linie dehiscence každého prašného laloku. Otvor, kterým jsou pylová zrna vypouštěna z pylového vaku, se nazývá stomium.

Na zralosti prašníku je na stomium vyvíjeno napětí v důsledku ztráty vody buňkami endothecia, což má za následek prasknutí stomia a prašník dehisces. Zralý prašník obecně dehisces prostřednictvím štěrbin nebo apikálních pórů.

Pylová zrna nebo mikropóry jsou samčí reprodukční těla květiny a jsou obsažena v pylovém vaku nebo mikroporangii. Jsou velmi malé a jsou jako částečky prachu. Každé pylové zrno se skládá z jediné mikroskopické buňky, která má dva pláště: exin a intin.

Exinová, houževnatá kutinizovaná vrstva, která je často opatřena trnovými výrůstky nebo síťkami různých vzorů a někdy je hladká. Exin se skládá ze složité látky, zvané sporopollenin. Inline je tenká, jemná vrstva celulózy ležící uvnitř exinu. Exin má jedno nebo více tenkých míst známých jako zárodečné póry. U dvouděložných rostlin jsou obvykle tři zárodečné póry a u jednoděložných jeden.

Vývoj samčího gametofytu je u krytosemenných rostlin pozoruhodně jednotný. Pylové zrno je první buňkou mužského gametofytu. Tato buňka prochází pouze dvěma děleními, v důsledku první divize se vytvoří dvě buňky: velká vegetativní buňka a malá generativní buňka.

Druhá divize se týká pouze generativní buňky. Toto rozdělení může probíhat buď v pylovém zrnu, nebo v pylové trubici, a dát vznik dvěma samčím gametám. Život mužského gametofytu je ve srovnání se sporofytem velmi krátký.

Vegetativní a generativní buňky:

Jak již bylo popsáno, první rozdělení pylového zrna dává vznik vegetativním a generativním buňkám. První vytvořená obezděná a periferní buňka je generativní buňka, zatímco větší, nahá, centrální buňka, která vyplňuje zbytek dutiny stěny výtrusu, je vegetativní nebo trubicová buňka.

Jádra generativních a vegetativních buněk se liší velikostí, strukturou a barvicími vlastnostmi. Jádro vegetativní buňky má prominentní jádro, zatímco jádro generativní buňky obsahuje malé jádro. Cytoplazma generativní buňky je hyalinní a je téměř bez RNA, zatímco vegetativní buňka je bohatá na RNA.

Obsah DNA obou jader je na začátku stejný, ale později se v generativním jádru zvyšuje. Generativní buňka nakonec ztratí kontakt se stěnou mikrospory (pylové zrno) a přesune se do vegetativní buňky, kde může ležet v jakékoli její části.

Pylové zrno se tak stává dvoubuněčným. Zpravidla se pylová zrna odlévají z mikrosporangia (pylový vak) ve dvoubuněčné fázi pro opylování.

Vývoj ženského gametofytu:

Megasporangium nebo vajíčko:

Vejce nebo megasporangium se vyvíjí ze základny nebo vnitřního povrchu vaječníku. Je to malá obecně oválná struktura a skládá se převážně z centrálního těla tkáně, jádra a jednoho nebo dvou integumentů. Každá vajíčka je v placentě připevněna malou stopkou zvanou funiculus.

Místo připojení stonku k hlavnímu tělu vajíčka se nazývá hilum. V obrácené vajíčku se funicle spojuje s hlavním tělem vajíčka a tvoří jakýsi hřeben, známý jako raphe. Horní konec raphe, což je funkce integumentů a nucelu, se nazývá chalaza.

Nucellus tvoří hlavní tělo vajíčka, které je tvořeno parenchymovou tkání. Nucellus je vlastní megasporangium a je obklopen dvěma vrstvami, integumenty. Na vrcholu celých částí je ponechán malý otvor, kterému se říká mikropyle.

Když existují dvě integráty, pak se nejprve vytvoří vnitřní vrstva a poté se vytvoří vnější vrstva. Velká oválná buňka ležící v jádře směrem k mikropylárnímu konci je embryo vak. To dělá nejdůležitější část zralého vajíčka. Je to embryonální vak, který nese embryo později.

Placenta je výrůstek parenchymatózní tkáně ve vnitřní stěně vaječníku, ke které zůstávají připojeny vajíčka nebo vajíčka (megasporangia). Placenty se obvykle vyvíjejí na okrajích plodolistů, a to buď podél celé jejich linie spojení, nazývané stehem, nebo na jejich základně nebo vrcholu. Způsob, jakým jsou placenty distribuovány v dutině vaječníků, se nazývá placentace.

V jednoduchém vaječníku (tj. Jednoho plodolisty) existuje jeden běžný typ placentace, známý jako okrajový, a ve složeném vaječníku (tj. Ze dvou nebo více plodolů spojených dohromady) může být placentace axilní, centrální a volně centrální , bazální, parietální a povrchní, jak ukazuje obr. 46,14.

P. Maheshwari, F.R.S. (1904-1966):

Pracoval na embryologických aspektech, zejména na embryonálním vaku několika rostlin patřících do více než 100 angiospermních rodin.

Jeho slavné knihy mezinárodní slávy jsou:

1. Úvod do embryologie krytosemenných rostlin

2. Nedávné pokroky v embryologii krytosemenných rostlin (1963, editoval P. Maheswari).

Zasvětil svůj život rostlinné embryologii a velmi často byl označován jako ‘ otec indické rostlinné embryologie. ’ Byl oceněn společenstvím Královské společnosti.

Archesporium je hypodermálního původu. V určitém časném stádiu vývoje vajíčka, obvykle v době zahájení integumentární primordie, se jednotlivé hypodermální buňky známé jako primární archesporiální buňky diferencují na vrcholu nuklea pod epidermis.

Lze jej odlišit od ostatních sousedních buněk díky velké velikosti, nápadnému hluboce se zbarvujícímu jádru a husté cytoplazmě. Obvykle se tato primární archesporiální buňka dělí periklinicky a tvoří vnější primární parietální buňku a vnitřní primární sporogenní buňku.

Primární parietální buňka se může několikrát dále dělit jak antiklinální, tak periklinickou divizí za vzniku proměnlivého množství parietální tkáně, nebo někdy zůstává nerozdělená. Primární sporogenní buňka se obvykle dále nerozděluje a funguje přímo jako mateřská buňka megaspóry.

Mateřská buňka megaspóry se meioticky rozděluje a tvoří tetrad čtyř megaspor. Tento obvyklý proces meiotického dělení se nazývá megasporogeneze. Zde je první rozdělení (tj. Meióza I) vždy příčné a dává vznik dvěma buňkám.

Druhý je také příčný (tj. Meióza II), a tak se tvoří celkem čtyři buňky. Čtyři megaspóry se tak vytvořily v axiální řadě v jádře tvořící lineární tetradu.

Ze čtyř takto vzniklých megaspor, z nichž každá má polovinu (n) obvyklého počtu (2n) chromozomů, tři horní degenerují a vypadají jako tmavé čepice, zatímco ta nejnižší funguje a dává vznik embryonálnímu vaku. Rozvíjející se megaspora zasahuje a absorbuje další tři degenerující megaspory tetradu a sousedních buněk nuklea.

Megaspora (n) je začátkem ženské hry a shytophyte. Jádro funkční megaspory se rozděluje a vyvíjí se v ženský gametofyt nebo zárodečný vak. Ženský gametofyt krytosemenných rostlin je velmi redukován a svou výživou zcela závislý na tkáni sporofytů.

V závislosti na počtu megaspor, které se účastní vývoje, lze embryonální vaky (ženské gametofyty) krytosemenných rostlin rozdělit do tří hlavních kategorií monosporických, bisporických a tetrasporických (Panchanan Maheshwari, 1950).

U monosporického typu se na vývoji ženského gametofytu (zárodečného vaku) podílí pouze jeden ze čtyř megaspor. V bisporickém typu se na vývoji a shypmentu ženského gametofytu podílejí dvě megasporová jádra. V tetrasporickém typu se však všechna čtyři jádra megaspory účastní vývoje ženského gametofytu.

Funkční megaspora (n) je první buňkou ženského gametofytu. Rozděluje se na tři po sobě jdoucí divize a vytváří osmijádrový ženský gametofyt nebo embryo vak. Zde se jádro funkční megaspory rozdělí a vytvoří dvě jádra primární mikropylar a primární chalazální jádra.

Tato jádra se opět rozdělí, takže počet se zvýší na čtyři. Každé z těchto jader se dělí, takže v embryonálním vaku je vytvořeno celkem osm jader, na každém konci čtyři. Ženský gametofyt se zvětšuje. Nyní jedno jádro z každého konce nebo pólu prochází dovnitř a dvě polární jádra se spojí někde uprostřed embryonálního vaku a vytvoří sekundární jádro (2n).

Zbývající tři jádra na mikropylárním konci, z nichž každé je obklopeno velmi tenkou stěnou, tvoří vaječný aparát. Vaječný aparát se skládá ze dvou synergidů a vaječné buňky. Další tři jádra na opačném nebo chalazálním konci, ležící ve skupině, často obklopená velmi tenkými stěnami, tvoří antipodální buňky. Tento typ embryonálního vaku je nejběžnější a obecně známý jako normální typ.

Opylování:

U krytosemenných rostlin se pylová zrna přenášejí z prašníku na stigma a nazývají se opylování. Tento jev poprvé objevil Kamerari (1694) na konci sedmnáctého století. Opylování je podle něj pro produkci osiva zásadní.

Opylování může být dvou typů: samoopylení (autogamie) a křížové opylení (alogamie). Přenos pylu-z prašníku květiny na stigma stejného květu je znám jako samoopylení nebo autogamie, zatímco křížové opylení nebo alogamie je přenos pylu z jedné květiny do druhé.

Křížové opylení je tří typů:

U tohoto typu probíhá opylení mezi květinami nesenými na dvou různých rostlinách stejného druhu.

Tento typ polli & shynation probíhá mezi květinami vyvinutými na stejné rostlině.

Takové opylování probíhá mezi dvěma květy dvou různých rostlin příbuzných druhů nebo někdy dokonce příbuzných rodů.

Ve stavu, ve kterém jsou pyly vypouštěny z prašníku, vykazují konzistentní a odolnější odolnost vůči změnám prostředí. Někdy zůstávají životaschopné několik týdnů.

V určitých případech ani u květů hermafroditů samoopylení neprobíhá. K tomu dochází kvůli heterostylii, např. V dichogamii Primula vulgaris, kde je zralost mužských a ženských pohlavních orgánů květů dosažena v různých časech, např. U Impatiens-herkogamy, ve které je struktura mužských a ženských pohlavních orgánů v květiny působí jako bariéra pro samoopylení a autostilitu, jak se vyskytuje u Petunia axillaris.

Jak již bylo zmíněno, opylování je dvojího druhu:

(1) Samoopylení nebo autogamie (auto = self gamos = manželství) a

(2) Křížové opylení nebo alogamie (alios = různé).

1. Samopylení (autogamie):

Tento druh opylování je přenos pylových zrn z prašníku květiny na stigma stejného květu nebo z květu (mužského nebo bisexuálního) na květinu (samičí nebo oboupohlavnou), obojí se nachází na stejné jednotlivé rostlině.

Zde se jedná pouze o jednu mateřskou rostlinu, která by dala vzniknout potomstvu. Samoopylení je však prezentováno v jednopohlavných květinách, které nesou dvě oddělené rostliny, a také v mnoha oboupohlavných květinách. Níže uvedené úpravy se běžně vyskytují v květinách, aby se dosáhlo samoopylení.

V tomto stavu dozrávají prašníky a stigmata bisexuální květiny současně:

(i) Zde mohou některá zrna pylu dosáhnout stigmatu stejného květu působením větru nebo hmyzu, čímž dojde k samoopylení.

(ii) Vlákna prašníků se mohou odrazit a přiblížit zralý prašník ke stigmatu (např. u Mirabilis jalapa). Prašníky pak prasknou a vypustí svůj pyl přímo na povrch stigmatu. V některých případech se stigmata pohybují zpět a dotýkají se prašníků, aby dosáhly samoopylení, když křížové opylení selže (např. U čeledí Asteraceae a Malvaceae).

(iii) U některých svěšených květin je styl delší než filamenty, zatímco u některých vztyčených květin to může být naopak.

(iv) Přisedlé nebo přisedlé prašníky mohou ležet v ústí úzké korunní trubice a stigmatu, zatímco se protlačují trubkovými kartáči proti prašníkům (např. v Ixora, Gardenia a Vinca).

Kleistogamie (kleistos = zavřeno):

Některé bisexuální květiny se neotevírají a jsou známé jako kleistogamní nebo uzavřené květiny. V takových květinách jsou pylová zrna distribuována na stigmatu stejných květů. Takové kleistogamní květy jsou velmi malé a nenápadné.

Nejsou vybarvené a nevylučují žádný nektar. Tyto květiny nejsou ani vonné. Tento typ opylování se nachází v podzemních květinách Commelina benghalensis, Viola, Drosera, Oxalis atd.

2. Cross-Pollination (Allogamy):

Křížové opylení je vyvoláno vnějšími činiteli, kteří nesou pylová zrna jedné květiny a ukládají je na stigma jiné květiny, přičemž dvě jsou nesena dvěma samostatnými rostlinami stejného nebo blízce příbuzného druhu. Těmito agenturami mohou být hmyz (např. Včely, mouchy, můry atd.), Zvířata (např. Ptáci, šneci atd.), Vítr a voda.

Allogamie (křížové opylení) je pravidlem u jednopohlavných květů, které nesou dvě oddělené rostliny, zatímco u bisexuálních květů se vyskytuje také obecně. Příroda upřednostňuje křížové opylení a v květinách je tolik adaptací, aby se dosáhlo tohoto typu opylování.

Entomofilie (entomon = hmyz, phileo = milovat):

Tento typ opylování probíhá prostřednictvím hmyzu. Má obecný výskyt mezi rostlinami. Hmyz milující květina má různé úpravy, kterými přitahuje hmyz a používá jej jako nosiče pylových zrn za účelem křížového opylení.

Hlavními takovými úpravami jsou barva, nektar a vůně. Květy čeledi Asteraceae a Lamiaceae jsou obecně opylovány včelami a motýly.

Obecně jsou pylová zrna entomofilních květů lepkavá. Stigma je také lepkavé. Pylová zrna a nektar jsou hmyzem velmi často používány jako potravinové materiály. Květiny obecně přitahují hmyz svou barvou, nektarem nebo vůní, nebo navštěvují květiny při hledání potravy nebo úkryt před sluncem a deštěm.

Když tedy hmyz navštíví květiny, jejich tělo se zapráší pylovými zrny, a když létají a navštěvují jiné květiny, otírají se o stigma, které je lepkavé najednou, přijímá pylová zrna z jejich těla. Tím je dosaženo křížového opylování.

U několika druhů Ficus hmyz vstupuje do komory květenství (hypanthodium) prostřednictvím apikálního póru, a když se pohybují po unisexuálních květinách uvnitř komory, je dosaženo opylování. Samičí květy leží na dně dutiny a otevírají se dříve, zatímco samčí květy leží poblíž apikálního otvoru a otevírají se později, takže pylová zrna je nutné přenést z jiného květenství.

Květiny jsou obecně přizpůsobeny k opylování určitým specifickým hmyzem. Například u snapdragonu a jiných podobných květů se sakolovou korunou může ústa koruny otevřít pouze hmyz určité velikosti a hmotnosti. Naproti tomu hmyz s dlouhým jazykem může opylovat květy dlouhými trubicemi.

Opylení v Calotropis:

Je členem Asclepiadaceae a je opylován včelami. V této květině tvoří vlákna tyčinek trubičku kolem gynoecia. Prašníky se spojily se stigmatem a vytvořily kotouč s 5 úhly zvaný gynostegium.

Vytrvalá trubice vydává zřetelné laloky zvané koróna. Je srostlá s okvětními lístky. Anther laloky, které jsou spojeny se stigmatickým kotoučem, mají rovné a rovnoběžné strany a jsou odděleny pouze dlouhými úzkými rozsedlinami.

V těchto rozsedlinách jsou mezihvězdné komory. Pylová zrna v prašnicích jsou seskupena ve formě hmoty zvané pollinium. Polinium vyvíjí jezdecký mechanismus nebo překladač. Skládá se ze dvou ramen nazývaných caudicles. Kaudikuly nesou dvě pollinie na jedné straně a jsou spojeny tak, aby na druhé straně vytvořily černou a lepkavou tečku. Tato tečkovitá struktura se nazývá corpusculuni.

V úhlech gynostegia je pět corpuscula ze dvou sousedních prašníků. Hmyz, který se plazí po květinách, je dříve nebo později uvězněn v jedné z jeho nohou, která se zachytí v jedné z rozsedlin mezi sousedními prašníky.

Hmyz se může uvolnit pouze tím, že natáhne nohu vzhůru přes rozštěpy, a to se také stane, ale jak se noha uvolní v horní části rozštěpu, zachytí se do zářezu corpusculum, takže další pohyby to přitáhnou k sobě pollinia, daleko od jeho ukotvení v gynostegiu.

Vypuštěný hmyz v pravý čas navštíví další květinu a znovu se podobným způsobem chytí za nohu. Při kreslení nohy se tentokrát rozštěpem prašníku odtrhnou poliny přinesené z předchozího květu z korpuskula a uloží se v mezihvězdné komoře. Nové translátory jsou uneseny a celý proces se opakuje.

Opylení v Salvii:

V Salvii probíhá zajímavý druh křížového opylování hmyzem. V této květině jsou dvě tyčinky. Dva prašníky každého tyčinky jsou široce odděleny podlouhlým zakřiveným spojivem, které volně hraje na vlákno. Horní lalok je plodný a spodní sterilní. V přirozené poloze zůstává pojivo vzpřímené.

Když hmyz vstoupí do trubice koruny, tlačí spodní sterilní prašník každého tyčinky, spojovací houpačka se otočí a výsledkem je, že horní plodný lalok sestoupí a silou udeří do zadní části hmyzu a popráší ho pylovými zrny.

Květina je protandózní a ve zralosti stigmatu se ohýbá a dotýká se zadní části hmyzu a přijímá z něj pylová zrna. Tak dochází k opylení.

Anemofilie (anemos = vítr):

V mnoha případech je opylování dosahováno větrem. Květy opylované větrem jsou malé a nenápadné. Nejsou ani barevné, ani nápadné. Nemají žádný zápach a nevylučují žádný nektar. Prašníky produkují obrovské množství pylových zrn. Při přenosu z jedné květiny do druhé se plýtvá velkým množstvím pylových zrn.

Pylová zrna jsou poměrně lehká a suchá a někdy jsou opatřena křídly (např. V Pinusu, gymnospermu), které usnadňují distribuci větrem. Ve větru milujících květinách jsou stigmata poměrně velká a vyčnívající, někdy rozvětvená a často pernatá (např. Trávy, bambusy, palmy, obiloviny, proso, ostřice, cukrová třtina atd.).

Rostlina kukuřice je dobrým příkladem tohoto druhu. Rostlina nese velké množství samčích květů v koncovém latě a ve spodní části rostliny jeden nebo dva samice spadices, každý v paždí listu, obklopený špalety. Je vidět shluk jemných, hedvábných a dlouhých stylů.

V dospělosti prašníky praskly a ve vzduchu poblíž rostliny se vznáší oblak prachových pylových zrn. Některá z těchto pylových zrn jsou zapletena vyčnívajícími stigmaty a dochází tak k opylení.

Hydrofilní (hydor = voda):

Voda také působí jako agent opylování. To se běžně vyskytuje ve vodních rostlinách, speciálně ponořených, jako jsou Vallisneria, Ceratophyllum, Hydrilla a Zostera. The způsob opylování ve Vallisnerii (ponořená vodní rostlina) je následující:

Rostlina je dvoudomá. Samčí rostlina nese velké množství drobných samčích květů v malém spadixu obklopeném spathe a neseném na krátkém stonku, zatímco samičí rostlina nese osamělé samičí květy, každá na dlouhém štíhlém pedicelu.

Tento stonek květu se prodlužuje a odnáší ženský květ na hladinu vody. Lopatkové výboje uvolňují samčí květy ze spadixu, zatímco jsou stále zavřené, a plavou na hladině vody. Prašníky praskly a lepkavá pylová zrna ulpívají na povrchu trifidních stigmat, která se poté zavírají.

Jakmile opylení skončí, stonek samičího květu se spirálovitě stočí a stáhne samičí květ dolů do vody. Ovoce se vyvíjí a zraje pod vodou kousek nad dnem.

Zoofilie (zoo = zvířata):

Existuje mnoho zvířat, jako jsou ptáci, veverky, netopýři, šneci atd., Která se podílejí na křížovém opylení. Opylování ptáky, obecně nazývané ornithofilie, je běžné u korálů (Erythrina), kartáčů na lahve (Callistemon), Butea monosperma a bavlny z hedvábí (Bombax ceiba). Opylování v Adansonii, Kigelii a Anthocefalu provádí netopýři.

Tento typ se nazývá chiropterofilně. Hlemýždi se podílejí na opylování několika aroidů (zástupci čeledi Araceae). V aroidech je květenství spadix, samičí květy zůstávají situovány na bázi spadixu a samčí květy směrem nahoru. Stigmata dozrávají jako první a pylová zrna jsou přivezena z jiného spadixu.

Význam opylování:

1. Opylení je důležitý proces, který vede k hnojení a produkci semen a plodů, které jsou zodpovědné za kontinuitu života rostlin.

2. Semena a plody se také používají jako potrava pro zvířata i pro lidi. Jsou zdrojem vitamínů a minerálů.

3. Opylování, zejména křížové opylení, je důležité pro produkci rostlin s kombinací znaků ze dvou rostlin.

4. Opylování je také důležité při produkci hybridních semen.

Přednosti pro křížové opylení:

Některá strukturální zařízení v květech upřednostňují křížové opylení.

Tyčinky a plodolisty leží v oddělených květech - samčích a samičích, které nese buď stejná rostlina, nebo dvě oddělené rostliny.

Existují dva druhy unisexuality:

(i) Kde samčí a samičí květy leží na stejném plánu ’ a rostlina je údajně jednodomá (např. členové Cucurbitaceae, ricin, kukuřice atd.),

ii) Pokud samčí a samičí květy nese jedna rostlina a samičí květy leží na jiné rostlině, je známá jako dvoudomá (např. palmyra palmová, Carica papaya, Morus alba atd.). U jednodomých rostlin může dojít k samosprášení nebo křížovému opylení, zatímco u dvoudomých rostlin je křížové opylení základní nutností.

2. Vlastní sterilita:

V některých květinách nejsou pylová zrna schopna klíčit na svém vlastním stigmatu. U některých orchidejí je uvedeno, že pyl má škodlivý účinek na stigma stejného květu. V tomto případě při aplikaci pylu na stigma stigma vyschne a odpadne, Abutilon, Passiflom, Malva, Prunus a Pyrus jsou samost sterilní.

K úspěšnému zkříženému opylování v těchto případech musí být pyl od dvou takových rodičů, kteří se liší geneticky. Křížové opylení je v takových případech jedinou metodou pro nastavení semen.

3. Dichogamie (dicha = ve dvou):

V mnoha bisexuálních květinách prašníky a stigmata často dozrávají v různých časech. Tato podmínka je známá jako dichogamie. Jak prašník a stigma zrají v různých časech, dichogamie často kontroluje samoopylení.

Existují dva typy dichogamie:

(i) Protogyny (protos = první gyne = samice), kde gynoecium zraje dříve než prašníky stejného květu, a v takových případech stigma přijímá pylová zrna přinesená z jiného květu, a proto se stává křížové opylování nepostradatelným (např. Ficus, Mirabilis, Magnolia, Annona atd.) A

(ii) Protandry (protos = první andros = samec), kde prašníky dozrávají dříve než stigma stejného květu a tím i pylová zrna, jsou přeneseny do stigmatu jiného květu (např. klerodendron, Hibiscus rosa-sinensis, Abelmoschus esculentus, Helianthus annuus, Coriandrum sativum atd.)

4. Heterostylie (heteros = různé):

Některé rostliny nesou květy dvou různých forem. Jedna forma má dlouhé tyčinky a krátký styl, zatímco druhá forma má krátké tyčinky a dlouhý styl. Tento druh nošení tyčinek a stylů je znám jako dimorfní heterostylie. V takových případech se šance na samoopylení snižují, zatímco šance na křížové opylení se zvyšují.

V květech tohoto druhu snadno probíhá křížové opylení mezi tyčinkami a styly stejné délky, které nesou různé květiny. Dimorfní heterostylie je vidět v Oxalis, Linum, Polygonum fagopyrum, Woodfordia atd.

5. Herkogamie (hercos = bariéra):

U některých homogamních květů existují určité strukturální zvláštnosti květinových částí, které působí jako bariéra pro samoopylení, a proto upřednostňují křížové opylování hmyzem.

Zde jsou uvedeny některé důležité příklady:

Například v Calotropis a orchidejích se pollinia nacházejí v místech, kde se nikdy nemohou dostat do kontaktu se stigmatem sami a mohou být odneseni pouze hmyzem. Pákový mechanismus v Salvii také podporuje křížové opylení a vyhýbá se samoopylení.

U Viola tricolor je stigma chráněno klopou nebo víčkem, které zabraňuje kontaktu mezi stigmatem a prašníkem. Tato klapka je hmyzem odstrčena stranou a tím dochází ke křížovému opylování.

Zde jsou uvedeny některé z důležitějších funkcí:

Výhody samoopylení:

Tento typ opylování je u bisexuálního květu téměř jistý, pokud tyčinky a plodolisty květu dozrávají současně.

Nevýhody samoopylení:

Pokračující samoopylení generace za generací má rozhodně za následek slabší potomstvo.

Výhody křížového opylení:

(i) Vždy vede k zdravějším potomkům v dalších generacích, kteří jsou lépe přizpůsobeni v boji o existenci

ii) Produkuje se hojnější a životaschopnější semena

(iii) Touto metodou lze vyvinout nové odrůdy

(iv) Přizpůsobitelnost rostlin svému prostředí je touto metodou rozhodně lepší.

Nevýhody křížového opylování:

i) Rostliny musí záviset na opylování externími agenturami (jako je vítr, voda, hmyz a zvířata)

ii) K naplnění potřeb vnějších agentur jsou zapotřebí různá zařízení

(iii) V případě křížového opylování vždy dochází k značnému odpadu z pylu, kde je opylovacím prostředkem vítr.

Klíčivost a hnojení pylu:

Fúze dvou rozdílných sexuálních reprodukčních jednotek nebo gamet se nazývá oplodnění. V gymnospermech zrna pylu obvykle přistávají přímo na nucelu, zatímco v krytosemenných rostlinách spadají na stigma.

U krytosemenných rostlin se hnojení dokončuje takto:

Klíčení pylového zrna:

Pylové zrno po nanesení na stigma absorbuje tekutinu z vlhkého povrchu stigmatu, zvětší se a vnitřek vyčnívá ven skrz zárodečný pór. Malá trubicová struktura, známá také jako pylová trubice, se nadále prodlužuje a prochází se tkáněmi stigmatu a stylu. Pouze distální část pylové trubice má živou cytoplazmu.

Stigma hraje důležitou roli při klíčení pylového zrna. Stigma vylučuje tekutinu obsahující tekutiny, gumy, cukr a pryskyřice. Hlavní funkcí stigmatické sekrece je chránit pyl a stigma před vysycháním.

Po příjezdu ke stěně vaječníku vstupuje pylová trubice do vajíčka buď mikropylem, nebo jinou cestou. Vstup pylové trubice přes mikropyl je normální stav a je známý jako porogamie. V některých případech pylová trubice vstupuje do vajíčka chalazou. Tento stav je známý jako chalagogamie. Chalagogamii poprvé popsal Treub (1891) v Casuarině.

Období mezi opylováním a oplodněním se liší rostlina od rostliny. Obvykle se toto období pohybuje od 12 do 48 hodin. Podle P. Maheshwariho (1949) je teplota zodpovědná za řízení růstu pylové trubice.

V normálním případě se jedna samčí gameta spojí s vajíčkem a vytvoří zygotu a druhá putuje o něco dále a spojí se se sekundárním jádrem. Tento proces je známý jako dvojité oplodnění (Navaschin, 1898 Guignard, 1899).

Protože se druhá samčí gameta spojuje se sekundárním diploidním (2n) jádrem a vytváří triploidní (3n) primární jádro endospermu, říká se tomu trojitá fúze. V embryonálním vaku se tedy vyskytují dvě sexuální fúze, jedna v syngamii (tj. Fúze mužské gamety s vajíčkem) a druhá v trojité fúzi, a proto se tento jev nazývá dvojité oplodnění.

Význam dvojitého hnojení:

Embryo během svého růstu a vývoje dostává výživu z endospermu, který je produktem dvojitého oplodnění. Tento proces také dodává potřebnou energii polárním jádrům, která se dále nerozdělují.

Protože jádra endospermu jsou výsledkem dvojitého oplodnění, jsou charakterizována mateřskými a otcovskými chromozomy, a proto endosperm představuje fyziologickou agresivitu způsobenou hybridní silou.

Fúze samčích a samičích gamet a dvojité oplodnění jsou stejně zodpovědné za produkci životaschopných semen, protože absence jakéhokoli z těchto dvou může způsobit smrtící účinek a životaschopná semena nejsou produkována.

Opylení a hnojení in vitro:

V mnoha křížencích někdy chovatelé rostlin čelí problémům, jako je selhání klíčivosti pylu, krátká délka pylové trubice nebo pomalý růst pylové trubice. Přímá injekce pylových zrn do vaječníku může pomoci tyto problémy překonat. Kromě techniky přímé injekce pylové suspenze do vaječníku bylo také provedeno in vitro opylování pestíků.

Neopylené vaječníky Nicotiana rustica byly pěstovány na médiu Nitsch ’s obsahujícím 4 % sacharózy a opylovány další den pylem odebraným z dehiscingových prašníků. Proces oplodnění a vývoj endospermu a embrya byly normální a byla získána zralá semena (P.S. Rao, 1965).

Kanta a Maheshwari (1963) se také pokusili dosáhnout oplodnění vajíček in vitro. Neopylené vajíčka Papaver somniferum byly vysety na agarové médium do zkumavky. Pylová zrna byla poprášena přes implantované vajíčka. Pylová zrna vyklíčila a pylové trubice rychle rostly a pokrývaly vajíčka. K úspěšnému oplodnění došlo v mnoha vajíčcích.


Angiospermy

· Diskutujte o vztahu charofytů k suchozemským rostlinám.

· Vysvětlete střídání životního cyklu generace pozorované v rostlinách a identifikujte dominantní generaci v různých typech rostlin.

· Diskutujte o hlavních skupinách rostlin: nevaskulárních rostlinách, bezsemenných cévnatých rostlinách a semenných rostlinách.

· Popište rozdíl mezi cévnatými a nevaskulárními rostlinami.

· Diskutujte o rozdílu mezi bezsemennými cévnatými rostlinami a rostlinami cévních semen.

· Seznam adaptací pozorovaných u semenných rostlin.

· Seznam různých skupin semenných rostlinGymnospermy: Cycadophyta, Ginkgophyta, Gnetophyta, Coniferophyta a

Krytosemenné rostliny: Magnoliophyta.

· Pokud jde o semenné rostliny - krytosemenné rostliny („krytá semena“)

o Identifikujte strukturu květiny a její funkce.

o Porovnat eudicot (dvouděložné) a jednoděložné květiny.

o Popište životní cyklus typických kvetoucích rostlin.

o Identifikujte, která část květiny obsahuje pyl a které obsahují vajíčka, a vysvětlete, kde byste našli samčí a samičí gametofyty a semena.

o Identifikujte některé společné bazální krytosemenné rostliny (jednoděložné ani dvouděložné), které rostou v Západní Virginii

Tato laboratorní příručka pokrývá:

I. Úvod do krytosemenných rostlin

II. Struktura kvetoucích rostlin (kořeny, stonky a listy)

III. Reprodukce kvetoucích rostlin (květiny, ovoce a semena)

Semenné rostliny jsou rozděleny do dvou hlavních skupin: nekvetoucí Gymnosperms a kvetoucí Krytosemenné rostliny. Prostudujte si je ve své učebnici, příručkách, diapozitivech, laboratorním manuálu nebo atlasu (ať už platí cokoli). Krytosemenné rostliny mají sporický životní cyklus („Meióza produkuje spory“). Jsou to dominantní rostliny, které dnes vidíme. Je to pravděpodobně kvůli některým klíčovým úpravám, které zahrnují produkci květiny a ovoce. Květy obsahují reprodukční struktury samců a samic, a to buď na stejných nebo různých květech v závislosti na druhu.

Mnoho kvetoucích rostlin má symbiotický vztahy se zvířaty. Zvířata by mohla rostlinám pomoci ve formě opylovači nebo dispergátor osiva. Jako opylovači zvířata při návštěvě květin často dostávají jídlo nebo nějaký užitek. Opylovači napomáhá reprodukci přenášením pylu do různých rostlin, což napomáhá genetické rozmanitosti druhů rostlin.

Ovoce je důležitým nástrojem pro disperzi semen. Ovoce se vyvíjí z vaječníku rostliny umístěného v květu po oplodnění. Kvetoucí rostliny podstoupit dvojité hnojení (viz učebnice). Po opylení dvě spermie oplodní dvě různé buňky. Jedna buňka se vyvine do embryo, zatímco druhá buňka se vyvine do struktury, která bude živit embryo zvané endosperm.

I když existuje několik různých skupin krytosemenných rostlin, soustředíme se na zástupce Bazální krytosemenné rostliny původem z WV, stejně jako Euicotyledones (eudicots), a Jednoděložné rostliny (jednoděložné rostliny)

Příklady pro Bazální krytosemenné rostliny jsou magnólie, muškátový oříšek, bobkový vavřín, skořice, avokádo, černý pepř, tulipán, pawpaw, spicebush a sassafras. Poslední čtyři pocházejí ze Západní Virginie.

The bazální krytosemenné rostliny je široká skupina nejprimitivnějších kvetoucích rostlin. Nepatří ani k jednoděložné rostliny ani do eudicotyledons. Nicméně dvouděložné zahrnují bazální krytosemenné rostliny a také eudikoti. Později se naučíte typické vlastnosti monokty (zkratka pro jednoděložné rostliny) a eudikoti (zkratka pro eudicotyledony), pokud jde o jejich listy sazenic, žilkování listů, cévní svazek a uspořádání okvětních lístků. Bazální krytosemenné rostliny nepatří vhodně ani do jedné kategorie.

Koření Lindera benzoin a sassafras Sassafras albidum oba patří do rodiny Laurel (Order Laurales). Vegetativní části Lauraceae jsou extrémně voňavé. Sassafras má příjemnou mýdlovou vůni.

Pawpaw Asimina triloba a strom tulipánů Liriodendron tulipifera patří do rodiny Magnolia (Order Magnoliales)

& lt- Spicebush Lindera benzoin s bobulemi na podzim, Parkersburg, WV. Pouze ženské kalhoty produkují tyto pikantní, jedlé bobule. Západní Virginie, USA (Nikdy nejezte žádné bobule, které jste 100%neidentifikovali!)

Zábavný fakt: Mnoho lidí mimo oblast Appalachian a Ohio o PawPaw neslyšelo. Před několika lety (možná 2014?) New York Times publikoval po USA typické večeře na Den díkůvzdání. Pro Západní Virginii uvedli pudink PawPaw Pie. Nikdo z mých přátel a sousedů původem z WV o tom nikdy neslyšel. Abychom přidali urážku na zranění, doprovodná ilustrace ukázala papáju! To je další důkaz, že solidní vědecké vzdělání je důležité.

Krytosemenné rostliny (Magnoliophyta) jsou kvetoucí rostliny se zakrytými semeny.

V následujícím textu budeme studovat dvě hlavní skupiny kvetoucích rostlin jednoděložných rostlin a eudicoty (dvouděložné). K rozlišení rostlin v těchto dvou skupinách se používá několik charakteristik. Více zde: Srovnání Monocot a Dicot

  1. Počet sazenic/klíčků
  2. Listová žilnatina
  3. Uspořádání cévních svazků
  4. Části květin v násobcích 4 nebo 5 NEBO násobky 3.
  5. Kořenový růst

K identifikaci rostliny by neměla být použita pouze jedna charakteristika, ale k určení, zda rostlina patří do jedné nebo skupiny, by mělo být použito více charakteristik. Pomocí informací uvedených v laboratoři, učebnici a atlase vyplňte níže uvedenou rozlišovací charakteristiku jednoděložných a dvouděložných rostlin.

Monocots vs. Dicot Porovnání charakteristik

Vyplňte tuto tabulku informacemi, které během tohoto cvičení získáte. Zahrňte jak anatomické (v tomto případě: mikroskopické), tak morfologické (růstový typ) charakteristiky. Pomocí učebnice nebo atlasu najděte vše, co jste zde nenašli.

Zea mays: Kresba embryí kukuřičného semene

Osivo/embryo fazole: 1. Epicotyl (oblak), 2. Cotyledon (jeden ze dvou), 3. Hypocotyl (v tomto případě také strana apikálního meristému výhonku), 4. Radicle, 5. strana kořenového apikálního meristému, 6 . Příručka/osivový kabát.

Funkce kořenů je ukotvit rostlinu do půdy a absorbovat vodu a minerály. Často uchovávají živiny, jak je vidět v tuřínu, sladkých bramborách, mrkvi a ředkvičce. Většina kořenového systému je skrytá před naším pohledem a vyvíjí se v podzemí. Kořenový systém je však obvykle rozsáhlý a může se rovnat rostlinné hmotě nad zemí.

Samozřejmě existují výjimky! Dodder, Cuscuta sp., parazitická rostlina bez listů, vloží své kořeny svému hostiteli a „ukrádá“ základní živiny. Rostliny Dodder pocházejí ze Západní Virginie a okolních států.

Ficus aureus, Florida Strangler Fig, začíná jako epifyt. Semena klíčí na podpůrném stromě a kořeny fíků rostou směrem k zemi. Odtud se stane nezávislým stromem. Mohou se však stát nehody a fíky mohou uškrtit bývalého hostitele. Jiné stromy mohou uzavřít celé budovy!

Rostliny často vytvářejí složité vztahy (symbióza), například Mycorrhiza s houbami nebo jak je vidět v mnoha luštěninách, vytvářejí kořenové uzliny s bakteriemi fixujícími dusík, které jim pomáhají přijímat živiny.

Kořeny hrají důležitou roli v ekosystému tím, že drží půdu pohromadě. To je zvláště důležité na umělých svazích po stavbách a oblastech, které jsou náchylné k erozi, jako jsou břehy řek a břehy.

Kořenová rozmanitost

1. Sledujte kořeny ve své učebnici a atlasu.

2. V laboratoři pozorujte různé druhy kořenů. Umět identifikovat:

      • Vláknitý kořenový systém - všechny kořeny jsou přibližně stejně velké.
      • Taproot - existuje jeden hlavní kořen s mnoha menšími větvovými kořeny.
      • Náhodné kořeny -kořeny, které se vyvíjejí z nekořenové tkáně jako stonek. Prop kořeny jsou typem adventivních kořenů. Vzdušné kořeny, jako ty, které připevňují břečťan ke stěnám, jsou také adventivní kořeny.

      Různé druhy kořenů v krytosemenných rostlinách: Na levé straně jsou eudicot, střední a pravé jednoděložné rostliny.

      Ve své učebnici nebo atlase si prohlédněte průřezy kořenů jednoděložných a eudicotových. Na následujících obrázcích identifikujte epidermis, endodermis, kůru, floem a xylem. Vězte, že endodermu mají pouze kořeny!

      • Pokožka buňky pokrývají listy rostlin, květiny, kořeny a stonky - obvykle jednu vrstvu. V kořenech epidermis pomáhá absorbovat vodu a minerální živiny. V ostatních částech rostlin chrání před ztrátou vody, reguluje výměnu plynů a vylučuje metabolické sloučeniny.
      • Kůra je vnější vrstva stonku nebo kořene. Navenek se spojuje s epidermis a zevnitř s endodermis.
      • The endodermis je centrální, nejvnitřnější vrstva kůry v některých suchozemských rostlinách. Pokrývá stélu a kasparský pás (obklopuje jej vnější prstenec endodermálních buněk.
      • The Kasparský proužek je pás buněk, které obsahují hydrofobní látky (pro hydroizolaci) spojující stěny endodermálních buněk. Kasparský proužek nutí vodu pohybovat se osmózou přes buněčné membrány, místo aby protékala porézními buněčnými stěnami.
      • The pericykl je válec buněk parenchymu nebo sklerenchymu. Leží uvnitř endodermis a je nejzevnější částí stéla rostlin.
      • The stéla je centrální část kořene.
      • Pericykl buňky aktivně transportují minerály do nitra cévního válce, udržujíc koncentrační gradient, který udržuje minerály difundující dovnitř a voda následovaná osmózou.

      Když semeno vyklíčí, první strukturou, která se objeví, je kořen. Radikul se obvykle vyvíjí do jediného kořenového kořene s malými postranními větvemi, jak je vidět na obrázku vpravo.

      Kořenová struktura jednoděložných a eudikotyledonových se liší v mnoha ohledech:

      v jednoděložné kořeny xylem a floem tvoří kruh. The endodermis na obrázku vlevo tvoří zřetelný prstenec kolem pericykl.

      Eudvouděložný kořen obsahuje xylém uprostřed a floem jej obklopuje. Dřeň je obvykle malá a obklopená endodermou.

      Tkáň na špičce kořene obsahuje specializované buňky, ze kterých se v rostlině může stát jakákoli tkáň. Tato tkáň se nazývá meristematická tkáň, a umožňuje rostlině růst déle po celý život. Meristematická tkáň na špičce rostliny je známá jako apikální meristém. Apikální meristém lze nalézt také na špičce výhonků aktivně rostoucích vzhůru ke slunci. Buňky v těchto oblastech aktivně procházejí mitózou. Růst, který má za následek vertikální růst nebo prodloužení délky, se nazývá primární růst. Ochranný buňky kořenového víčka pokrývají špičku kořene a chrání meristematickou tkáň. Buňky nad meristematickou tkání se prodlužují a zvětšují v oblasti známé jako Region prodloužení. K diferenciaci buněk dochází v Oblast zrání jak se nově vytvořené buňky stávají specifickými typy tkání, jako je mletá tkáň, dermální tkáň nebo vaskulární tkáň.

      1. Srovnej s atlasem, co ses tady naučil, se svým atlasem nebo učebnicí.

      Sledujte průřez sklíčkem jednoděložného kořene, například a Smilax sp. a dvouděložný kořen, jako je Ranunculus sp. nebo se podívejte na mikroskopický obrázek na tomto webu. Umět identifikovat následující struktury:

      A. Pokožka

      C. Endodermis

      Online studenti: Vyfoťte 100x kořenové snímky a identifikujte a označte výše uvedené struktury. Zřetelně uveďte, zda je vzorkem jednoděložný nebo dvouděložný kořen. Shromážděte své obrázky do jednoho dokumentu PDF a uložte jako root_name.pdf

      2. Sledujte kořenový hrot v laboratoři/laboratorním průvodci. Umět identifikovat následující oblasti:

      A. Kořenová čepice

      b. Meristematická oblast - apikální meristém

      C. Prodloužená oblast

      d. Oblast zrání

      E. Kořenové chloupky

      Stonky obvykle rostou vzhůru, takže jejich listy jsou vystaveny slunečnímu záření. Stonky také obsahují vodivé nádoby xylem a floem. Většina stonků se nachází nad zemí, kde poskytují podporu listům a květům. Cévní tkáň procházející stonky poskytuje životně důležitou vodu, minerály a živiny mezi kořeny, listy a květinami.

      Rostliny, které mají nedřevnaté stonky, se označují jako bylinné rostliny, zatímco rostliny, které obsahují dřevo, jsou považovány za dřeviny. Bylinné stonky a dřevnaté stonky procházejí primárním růstem (svislý růst) na špičce větví zvaných špičky výhonků. Meristematická tkáň prochází buněčným dělením, což umožňuje pokračující vertikální růst. Stejně jako v kořenové špičce jsou tyto buňky umístěny v apikálním meristému na špičce výhonku.

      Mohou projít i dřeviny sekundární růst (boční růst). Meristematická tkáň zvětšuje obvod nebo průměr stonku, což dodává rostlině další podporu, jak roste vertikálně.

      Stonková rozmanitost

      Zatímco většina stonků se nachází nad zemí a podporuje listy a květiny, některé stonky se vyvinuly tak, aby poskytovaly rostlině další funkce, jako je skladování fotosyntetických produktů. Sledujte několik příkladů rozmanitosti stonků v laboratoři a ve vaší příručce/učebnici.

      Rostliny, které mají dřevnaté stonky, jsou často dvouděložné. Prožívají obojí primární růst (vertikální růst = zvětšení délky) a sekundární růst (horizontální růst = zvětšení obvodu). Toho je dosaženo aktivitou buněčného dělení v apikálním meristému na špičce větve v terminálním pupenu. Meristematická tkáň se také nachází v vaskulární kambium a je zodpovědný za sekundární růst. Vaskulární kambium každoročně vyrábí nový xylem a floem a nazývá se sekundární xylem a floem. Dřevo se vyrábí nahromaděním sekundárního xylému rok co rok.

      Studujte struktury eudicotyledonového a monoctyledonového stonku, jak je vidět níže, a porovnejte je s učebnicí a/nebo biologickým atlasem.

      Pokud chcete určit stáří větve nebo kmene stromu, můžete spočítat letokruhy a vypočítat stáří dřeva. S malou větvičkou nemusí být tento postup proveditelný.

      Chcete -li určit věk zimní větvičky, najděte koncový pupen a pak najděte předchozí terminální pupen jizvy. To představuje jeden rok růstu. Pokračujte v počítání koncový pupen jizvy, dokud se nedostanete na základnu větvičky, přičemž ke každé koncové pupenové jizvě přidáte rok. Poslední terminální pupen jizvy a základna větvičky také představují jeden rok růstu. Průměr nebo délka větve nebo větvičky nemusí nutně znamenat její věk.

      Další pokyny, jak určit věk větvičky, najdete zde:

      Shoot Tip a variace stonků

      1. Viz obrázek ve vašem atlasu/učebnici podélného řezu špičky stonku.

      2. Sledujte skluz podélného řezu špičky dříku (je -li k dispozici). Umět identifikovat:

      A. Apikální meristém

      3. V laboratoři sledujte rozmanitost stonků. Umět identifikovat a vysvětlit funkci následujících typů kmenů:

      A. Stolon nebo běžci - Jedná se o vodorovné stonky, které běží po zemi a vytvářejí náhodné kořeny a nové výhonky v uzlech. (Příklad - jahodový běžec)

      b. Oddenky - podzemní vodorovné stonky. Ty fungují jako sklad potravin pro rostlinu. Z oddenku se mohou vyvinout nové rostliny. Z těchto struktur sahají adventivní kořeny. (Příklad - clona)

      C. Hlízy - vyvíjet se z podzemních oddenků a je to podzemní stonek, který slouží jako místo pro skladování potravin. Každé oko na bramboru se může vyvinout v novou rostlinu. (Příklad - brambory, ale NE sladké brambory)

      d. Corm - podzemní svislý stonek, který funguje při skladování potravin a má tenké listy papíru, ale je pevný na polovinu. Může produkovat výhonky, které se mohou vyvinout do nadzemních stonků, které produkují normální listy a květy. Může také produkovat náhodné kořeny. (Příklad - mečík)

      E. Žárovka - podzemní vertikální stonek, který funguje při skladování potravin a je také tvořen vrstvami upravených listů. Na rozdíl od hlízy nejsou žárovky pevné struktury, ale po rozřezání na polovinu odhalí více vrstev upravených listů. Může produkovat výhonky, které se mohou vyvinout do nadzemních stonků, které produkují normální listy a květy. Může také produkovat náhodné kořeny. (Příklad - cibule)

      F. Úponky - nadzemní stonky, které se mohou omotat kolem jiných struktur, aby zajistily rostlinu při jejím růstu. Slouží k podpoře a připevnění. (Příklad - hrášek, zelené fazolky, břečťan)

      G. Cladode -specializovaný stonek, který má často listový vzhled, může být zploštělý jako list. V těchto strukturách probíhá fotosyntéza. (Např. Vánoční kaktus [Schlumbergera sp.], chřest)

      2. Sledujte průřez stromem. Umět identifikovat:

      A. Kůra - sestává z ochranné vnější vrstvy zvané korek, následovaný kůra který ukládá fotosyntetické materiály a floém, který transportuje fotosyntetický materiál v rostlině. The vaskulární kambium se nachází na vnitřním okraji kůry.

      b. Letokruhy - část toho, čemu se říká dřevo. Skládá se z sekundární xylem vrstvy (xylem z předchozích let) a primární xylem.

      3. Pozorujte mikroskopické sklíčko v řezu dřevnatým stonkem. Umět identifikovat následující struktury:

          • Periderm
          • Korkové kambium
          • (sekundární) Phloem
          • Cévní kambium
          • Secondary Xylem: Spring and Summer Wood.

          1. Pozorujte zimní větvičky v laboratoři/tento LM. Chcete -li určit věk zimní větvičky, najděte koncový pupen a pak najděte předchozí terminální pupen jizvy. To představuje jeden rok růstu. Pokračujte v počítání koncový pupen jizvy, dokud se nedostanete na základnu větvičky, přičemž ke každé koncové pupenové jizvě přidáte rok. Poslední terminální pupen jizvy a základna větvičky také představují jeden rok růstu. Viz atlas a laboratorní materiál.

          Umět identifikovat následující struktury:

          A. Koncový bud - Toto bude místo nového, primárního růstu. Budou zde produkovány nové tkáně včetně cévních svazků a listů.

          b. Axilární pupeny - zde může dojít k růstu nových větví.

          C. Budova stupnice -listové šupiny, které pokrývají a chrání špičku větve v době vegetačního klidu. Ty začnou opadávat, když začne nový růst. Jizvy, které tím zůstanou, vytvoří konečnou pupenovou pupen.

          d. Koncová pupen - Tyto jizvy obepínají větev a jsou místem, kde se v předchozích letech kdysi nacházel koncový pupen. Koncové jizvy lze použít ke stárnutí větve.

          E. Listová jizva - kde byl list připojen ke stonku.

          F. Lenticel - místa ve stonku, která umožňují výměnu plynu.

          G. Jizvy cévního svazku - jsou v listové jizvě a udávají, kde byla vaskulární tkáň jednou připojena k cévní tkáni v listu.

          h. Uzel - místo, kde se nacházejí jizvy listů a jizvy cévních svazků.

          já. Internode - prostor mezi uzly.

          2. Zkuste stárnout zimní větvičky buď v laboratoři, nebo z větviček, které jste nasbírali.


          Krytosemenné rostliny

          Naši redaktoři zkontrolují, co jste odeslali, a určí, zda článek zrevidují.

          krytosemenné rostliny, kterýkoli z asi 300 000 druhů kvetoucích rostlin, největší a nejrozmanitější skupina v království Plantae. Angiospermy představují přibližně 80 procent všech známých zelených rostlin, které nyní žijí. Krytosemenné rostliny jsou cévnaté semenné rostliny, ve kterých se vajíčko (vajíčko) oplodní a v uzavřeném dutém vaječníku se vyvine v semeno. Vaječník samotný je obvykle uzavřen v květu, v té části krytosemenné rostliny, která obsahuje samčí nebo samičí reprodukční orgány nebo obojí. Plody pocházejí ze zrajících květinových orgánů krytosemenné rostliny, a proto jsou pro krytosemenné rostliny charakteristické. Naopak v gymnospermech (např. Jehličnany a cykasy), druhé velké skupině rostlin cévnatých semen, se semena nevyvíjejí uzavřená ve vaječníku, ale jsou obvykle nesena vystavena na povrchu reprodukčních struktur, jako jsou čípky.

          Co jsou krytosemenné rostliny?

          Krytosemenné rostliny jsou rostliny, které produkují květiny a nesou semena v plodech. Jedná se o největší a nejrozmanitější skupinu v království Plantae s přibližně 300 000 druhy. Angiospermy představují přibližně 80 procent všech známých živých zelených rostlin. Příklady sahají od obyčejné pampelišky a trav až po starověké magnólie a vysoce vyvinuté orchideje. Angiospermy také zahrnují drtivou většinu všech rostlinných potravin, které jíme, včetně obilí, fazolí, ovoce, zeleniny a většiny ořechů.

          Jak se angiospermy liší od gymnospermů?

          Klíčový rozdíl mezi krytosemennými rostlinami a gymnospermy je v tom, jak se vyvíjejí jejich semena. Semena krytosemenných rostlin se vyvíjejí ve vaječnících květin a jsou obklopena ochranným plodem. Semena gymnospermu se obvykle tvoří v jednopohlavných čípcích, známých jako strobili, a rostlinám chybí plody a květiny. Kromě toho všechny kromě nejstarších krytosemenných rostlin obsahují vodivé tkáně známé jako nádoby, zatímco gymnospermy (s výjimkou Gnetum) ne. Angiospermy mají větší rozmanitost ve svých růstových návycích a ekologických rolích než gymnospermy.

          Jak jsou si krytosemenné rostliny a gymnospermy podobné?

          Jako cévnaté rostliny obsahují obě skupiny xylem a floem. S výjimkou velmi málo druhů krytosemenných rostlin (např. Obligátní paraziti a mykoheterotrofové), obě skupiny spoléhají na energii fotosyntézou. Angiospermy a gymnospermy využívají semena jako primární reprodukční prostředky a oba používají pyl k usnadnění oplodnění. Gymnospermy a krytosemenné rostliny mají životní cyklus, který zahrnuje střídání generací, a obě mají snížené stadium gametofytů.

          Na rozdíl od nevaskulárních rostlin, jako jsou mechorosty, ve kterých se všechny buňky v rostlinném těle účastní všech funkcí nezbytných pro podporu, výživu a rozšíření rostlinného těla (např. Výživa, fotosyntéza a dělení buněk), krytosemenné rostliny vyvinuly specializované buňky a tkáně které vykonávají tyto funkce a dále se vyvinuly specializované vaskulární tkáně (xylem a floem), které translokují vodu a živiny do všech oblastí rostlinného těla. Specializace rostlinného těla, která se vyvinula jako adaptace na převážně suchozemský biotop, zahrnuje rozsáhlé kořenové systémy, které kotví rostlinu a absorbují vodu a minerály z půdy, stonek, který podporuje rostoucí tělo rostliny a listy, které jsou hlavní místa fotosyntézy pro většinu krytosemenných rostlin. Dalším významným evolučním pokrokem oproti nevaskulárním a primitivnějším cévnatým rostlinám je přítomnost lokalizovaných oblastí pro růst rostlin, nazývaných meristémy a kambie, které prodlužují délku a šířku rostlinného těla. S výjimkou určitých podmínek jsou tyto oblasti jedinými oblastmi, ve kterých dochází k dělení mitotických buněk v rostlinném těle, přestože k buněčné diferenciaci dochází po celý život rostliny.

          Angiospermy ovládají zemský povrch a vegetaci ve více prostředích, zejména v suchozemských biotopech, než kterákoli jiná skupina rostlin. V důsledku toho jsou krytosemenné rostliny nejdůležitějším konečným zdrojem potravy pro ptáky a savce, včetně lidí. Kromě toho jsou kvetoucí rostliny ekonomicky nejvýznamnější skupinou zelených rostlin, které slouží jako zdroj léčiv, vláknitých produktů, dřeva, okrasných rostlin a dalších komerčních produktů.

          Ačkoli taxonomie krytosemenných rostlin je stále neúplně známá, nejnovější klasifikační systém zahrnuje velké množství srovnávacích údajů odvozených ze studií sekvencí DNA. Je známý jako botanický klasifikační systém Angiosperm Phylogeny Group IV (APG IV). Angiospermy začaly být považovány za skupinu na úrovni divize (srovnatelná s úrovní kmene v systémech klasifikace zvířat) zvanou Anthophyta, ačkoli systém APG rozpoznává pouze neformální skupiny nad úrovní řádu.

          V celém tomto článku jsou uvedeny řády nebo čeledi, obvykle v závorkách, za lidovým nebo vědeckým názvem rostliny. Podle taxonomických konvencí jsou rody a druhy kurzívou. Vyšší taxony lze snadno identifikovat podle přípon: rodiny končí -aceae a objednávky v -prodejci.

          Pro srovnání krytosemenných rostlin s jinými hlavními skupinami rostlin, vidět rostlina, mechorost, kapradina, spodní cévnatá rostlina a gymnosperm.


          Reprodukce v krytosemenných rostlinách.

          Tato lekce začíná krátkou aktivitou vysílání obrazovky, která studentům pomůže nakreslit strukturu idealizované květiny opylované zvířaty. V přírodě je tvar květů velmi různorodý a mnoho květin má tvar, který doplňuje adaptace vzájemného opylovače. Tato myšlenka dělá pěknou & quot; disekci & & quot; Srovnání různých květin pomáhá studentům porozumět jednotlivým úpravám květin a jejich opylovače.

          Chcete -li získat přístup k celému obsahu tohoto webu, musíte se přihlásit nebo se přihlásit k jeho odběru.


          Co jsou krytosemenné rostliny?

          Kvetoucí rostliny se nazývají krytosemenné rostliny. Kvetoucí rostliny jsou nejdominantnějšími cévnatými rostlinami, které se nacházejí ve fauně po celém světě. Příjemné a atraktivní barvy jejich květin určitě dodají mnohem více barev a rozzáří krajinu jakéhokoli místa.

          Vzhledem k přítomnosti květin a uzavřených semen se jim říká phanerogams. Vědecky řečeno, v těchto rostlinách jsou semena uzavřena s vajíčky přítomnými v dutém vaječníku.

          Prohlédněte si další témata v sekci Plant Kingdom

          Cheat Sheet Plant Kingdom si můžete stáhnout kliknutím na tlačítko Stáhnout níže

          Vlastnosti krytosemenných rostlin

          Všechny rostliny krytosemenných rostlin mají charakteristický cévní svazek s tkáněmi xylému a floému pro vedení vody, minerálů a živin. Rostlinné tělo se dobře odlišuje dobře vyvinutým kořenovým systémem, výhonkovým systémem a listy. Specializované struktury nazývané jako květiny jsou přítomny. V těchto květinách se vyvíjejí mužské a ženské gamety. Po oplodnění, kdy tyto květiny dozrávají, se tvoří plody, které mají uvnitř semena.

          Angiospermy se nacházejí na různých stanovištích a mohou mít různé velikosti. Wolfie je krytosemenná rostlina, která je mikroskopická, zatímco australský jasan je vysoký asi 100 metrů. Rozmanitost, kterou krytosemenné rostliny zobrazují, je velmi široká. Existuje mnoho rostlin, které jsou vysokými dřevinami, keři a dokonce i bylinami. Tyto rostliny mají také mnoho přizpůsobení v kořenech, stoncích a listech v závislosti na stanovišti, ve kterém rostou.


          Cykasy jsou považovány za ohrožené druhy a jejich obchod je přísně omezen. Celníci zastavují podezřelé pašeráky, kteří tvrdí, že rostliny, které mají v držení, jsou palmy a ne cykasy. Jak by botanik rozlišoval tyto dva druhy rostlin?

          Podobnost mezi cykasy a palmami je jen povrchní. Cykasy jsou gymnospermy a nenesou květiny ani ovoce. Na rozdíl od palem vytvářejí cykasy velké šišky, samičí šišky vytvářející nahá semena a menší samčí šišky na samostatných rostlinách.

          Jaké jsou dvě struktury, které umožňují krytosemenům být dominantní formou života rostlin ve většině suchozemských ekosystémů?

          Krytosemenné rostliny jsou úspěšné díky květům a ovoci. Tyto struktury chrání reprodukci před proměnlivostí prostředí.


          Podívejte se na video: Taháky k maturitě - Rozmnožování rostlin a rodozměna II (Listopad 2021).